一種高耐候tpu薄膜及其制備方法
【專利摘要】一種高耐候TPU薄膜及其制備方法。所述TPU薄膜按重量份數(shù)包括以下成分：聚酯型TPU顆粒100份、抗氧劑0.1?5份、耐熱穩(wěn)定劑0.1?5份、紫外線吸收劑0.1?1份、銀系抗菌劑0.1?1份，其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋅的組合。本發(fā)明的TPU薄膜具有極好的耐候性。
【專利說(shuō)明】
-種高耐候TPU薄膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種TPU薄膜及其制備方法，尤其設(shè)及一種高耐候TPU薄膜及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] TPU(Thermoplastic polyurethanes)名稱為熱塑性聚氨醋彈性體橡膠，主要分為 有聚醋型和聚酸型之分。它硬度范圍寬(60HA-85HD)、耐磨、耐油，透明，彈性好，在日用品、 體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
[0003 ] TPU薄膜是在TPU顆粒料基礎(chǔ)上，經(jīng)壓延、流延、吹膜、涂覆等特殊工藝制成的薄膜。 TPU(熱可塑性聚氨醋）因其優(yōu)越的性能和環(huán)保概念日益受到人們的歡迎。目前，凡是使用 PVC的地方，TPU均能成為PVC之替代品。但TPU所擁有的優(yōu)點(diǎn)，PVC則望塵莫及。TPU不僅擁有 卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)初和耐老化的特性，而且是種成熟的環(huán)保材料。目前，TPU已被廣 泛應(yīng)用于:鞋材、成衣、充氣玩具、水上及水下之運(yùn)動(dòng)器材、醫(yī)療器材、健身器材、汽車椅座材 料、雨傘、皮箱、皮包等。
[0004] 但是，TPU的耐候性能較差，經(jīng)受如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等造成的綜合破壞，它的 許多優(yōu)良性能將喪失，材料甚至被破壞，運(yùn)大大限制了它的應(yīng)用，所W開發(fā)耐候性TPU日益 成為研究中的前沿問題。
[0005] 如CN 101935444A公開了一種高效、無(wú)面阻燃、對(duì)聚碳酸醋基材的加工性能、物理 力學(xué)性能、耐溫性影響甚小及阻燃性能優(yōu)異的高耐溫?zé)o面憐系阻燃聚碳酸醋薄膜及其制備 方法，一種高耐溫?zé)o面憐系阻燃聚碳酸醋薄膜，含有憐系阻燃劑、聚碳酸醋、熱穩(wěn)定劑和抗 滴劑，所述的憐系阻燃劑為含憐的聚對(duì)苯二甲醋乙二醇醋齊聚物(PET-P)，所述憐系阻燃 劑、熱穩(wěn)定劑和抗滴劑含量分別為聚碳酸醋重量的5-40%、0.5%和0.3%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種高耐候TPU薄膜。本發(fā)明提供的 TPU薄膜初性顯著增加。
[0007] 為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[000引一種高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒 100份 抗氧劑 0.1-5份
[0009]耐熱穩(wěn)定劑 0.1-5份 紫外線吸收劑 0.1-1份 銀系抗菌劑 化1-1份
[0010]其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒的組合。
[ocm]所述抗氧劑例如可為0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1.0份、1.5份、2.0份、2.5份、3.1 份、3.6份、4.0份、4.4份、4.8份等。
[0012]所述耐熱穩(wěn)定劑例如可為0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1.0份、1.5份、2.0份、2.5 份、3.1份、3.6份、4.0份、4.4份、4.8份等。
[OOU]所述紫外線吸收劑例如可為0.2份、0.4份、0.6份、0.8份等。
[0014] 所述銀系抗菌劑例如可為0.2份、0.4份、0.6份、0.8份等。
[0015] 采用上述組分配比及聚醋型TPU顆粒與特定的耐熱解穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑、銀 系抗菌劑的結(jié)合可較大地提高制得薄膜的耐候性能，力學(xué)性能保持率明顯改善。而且也只 有在本發(fā)明選定的組分和含量范圍內(nèi)才能達(dá)到預(yù)期的效果，不在上述的組分和含量范圍內(nèi) 則達(dá)不到預(yù)期的技術(shù)效果。可見，本發(fā)明的上述組分之間相互配合，共同作用，在限定的組 分含量范圍內(nèi)，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果，可見實(shí)施例部分的性能測(cè)試。
[0016] 作為優(yōu)選，本發(fā)明的高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒 100份 抗氧劑 0.5-3份
[0017]耐熱穩(wěn)定劑 0.5-3份 紫外線吸收劑 化3-1份 銀系抗菌劑 化3-1份
[0018] 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒的組合
[0019] 作為優(yōu)選，本發(fā)明的高耐候TPU薄膜，所述抗氧劑為多酪抗氧劑與亞憐酸醋抗氧劑 的組合。
[0020] 優(yōu)選地，所述多酪抗氧劑為抗氧劑1010和/或抗氧劑1076。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述亞憐酸醋抗氧劑為抗氧劑168和/或618。
[0022] 優(yōu)選地，所述多酪抗氧劑與亞憐酸醋抗氧劑的摩爾比為1:0.2-5，例如為1:0.4、1: 0.7、1:1.1、1:1.5、1:2、1:2.6、1:3.3、1:3.8、1:4.2、1:4.7 等，該比例下的多酪抗氧劑與亞 憐酸醋組合可W取得優(yōu)異的抗氧化效果，優(yōu)選為1:1-3。
[0023] 優(yōu)選地，所述錫穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑中一種或兩種W上的組合，優(yōu)選為硫醇有 機(jī)錫穩(wěn)定劑中一種或兩種W上的組合，更優(yōu)選為甲醋基硫醇錫穩(wěn)定劑。
[0024] 優(yōu)選地，所述錫穩(wěn)定劑與硬脂酸鋒的摩爾比為1:0.5-3，例如為1:0.6、1:0.9、1: 1.1、1:1.5、1:2、1:2.6、1:2.9 等，優(yōu)選為 1:1-2。
[0025] 優(yōu)選地，所述紫外線吸收劑為水楊酸醋類與苯酬類的組合;優(yōu)選為水楊酸苯醋與 2,4-二徑基二苯甲酬的組合;更優(yōu)選為水楊酸苯醋與2,4-二徑基二苯甲酬摩爾比1:05-3， 例如為 1:0.7、1:1.1、1:1.4、1:1.7、1:2.2、1:2.6、1:2.9等的組合。
[0026] 優(yōu)選地，所述銀系抗菌劑為載銀憐酸錯(cuò)。載銀憐酸錯(cuò)可大大提高所得薄膜制品的 抗菌能力。
[0027] 本發(fā)明的耐熱穩(wěn)定劑組合及適當(dāng)?shù)呐浔却蟠笤黾恿酥频帽∧さ哪蜔岱€(wěn)定性能。
[0028] 本發(fā)明所述的"包括"，意指其除所述組分外，還可W包括其他組分，運(yùn)些其他組分 賦予所述TPU薄膜不同的特性。除此之外，本發(fā)明所述的"包括"，還可W替換為封閉式的 "為"或"由……組成'。
[0029] 本發(fā)明的目的之一還在于提供一種本發(fā)明所述的高耐候TPU薄膜的制備方法，包 括如下步驟：
[0030] (1)將原料干燥后混合；
[0031] (2)將混合后的料烙融共混得復(fù)合母料；
[0032] (3)將母料進(jìn)行吹膜、壓延或流延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0033] 作為優(yōu)選，本發(fā)明的制備方法中，步驟(1)中所述干燥在真空下在50-70°C，例如為 53°(：、57°(：、60°(：、64°(：、68°(：等下進(jìn)行化^上，例如為2.化、2.611、3.化、3.她、4.化、5.711、 7.化等，優(yōu)選3-化。
[0034] 優(yōu)選地，所述混合在高速混合機(jī)中進(jìn)行。
[00巧]優(yōu)選地，所述混合的時(shí)間為Imin W上，例如為2min、2.5min、3.4min、4min、4.5min 等，優(yōu)選3-5min。
[0036] 優(yōu)選地，所述混合時(shí)混合機(jī)轉(zhuǎn)速為20000r/minW上，優(yōu)選為30000-50000r/min。
[0037] 作為優(yōu)選，本發(fā)明的制備方法中，步驟(2)中所述烙融共混的溫度為150-230°C，例 如為 155°C、16(TC、163°C、168°C、172°C、177°C、185°C、19(rC、195°C、202°C、21(rC、218°C、 226 °C等，時(shí)間為0.5-化，例如為0.化、1.5h、化、3.6h、4.化等，優(yōu)選為1 -化。
[0038] 本發(fā)明在TPU顆粒中加入特定的耐熱穩(wěn)定劑及紫外線吸收劑、銀系抗菌劑制備高 耐候TPU薄膜，使TPU薄膜產(chǎn)品的耐候性明顯提高，力學(xué)性能保持率、抗氧化、耐光穩(wěn)定性較 現(xiàn)有產(chǎn)品在很大程度上有所改善。本發(fā)明的聚氨醋彈性體薄膜試驗(yàn)后抗張強(qiáng)度保持90% W 上;試驗(yàn)后斷裂伸長(zhǎng)率為初始的1.35倍W上。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為更好地說(shuō)明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的典型但非限制性的 實(shí)施例如下：
[0040] 實(shí)施例1
[0041] -種高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒100份 抗氧剎 M分
[0042] 耐熱穩(wěn)定劑 0.1份 紫外線吸收荊 0.1份 銀系抗菌劑 1份
[0043] 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒的組合；
[0044] 所述抗氧劑為抗氧劑1010與亞憐酸醋抗氧劑618摩爾比為1:5的組合；
[0045] 所述耐熱穩(wěn)定劑為甲醋基硫醇錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒摩爾比為1:2的組合；
[0046] 并通過W下方法制備：
[0047] (1)將原料在真空下在60°C下干燥化W上后混合；
[004引 （2)將混合后的料在高速混合機(jī)中在170°C下，轉(zhuǎn)速為400(K)r/min烙融共混化得復(fù) 合母料；
[0049] (3)將母料進(jìn)行吹膜加工，得所述TPU薄膜。
[00加]實(shí)施例2
[0051] -種高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒100份 抗氧劑 0.1份
[00對(duì)耐熱穩(wěn)定劑 5份 紫外線吸收劑 1份 銀系抗菌劑 0.1倚
[0053] 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒的組合；
[0054] 所述抗氧劑為抗氧劑1076與亞憐酸醋抗氧劑168摩爾比為1:0.2的組合；
[0055] 所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒摩爾比為1:0.5的組合；
[0056] 所述紫外線吸收劑水楊酸苯醋與2,4-二徑基二苯甲酬摩爾比1:3的組合；
[0057] 所述銀系抗菌劑為載銀憐酸錯(cuò)；
[005引并通過W下方法制備：
[0059] (1)將原料在真空下在70°C下干燥化W上后混合；
[0060] (2)將混合后的料在高速混合機(jī)中在150°(：下，轉(zhuǎn)速為5000化/111111烙融共混0.化得 復(fù)合母料；
[0061 ] (3)將母料進(jìn)行流延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0062] 實(shí)施例3
[0063] -種高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括W下成分： 聚醋型TPU顆粒IQO份 抗氧劑 2傲
[0064] 耐熱穩(wěn)定劑 3份 紫外線吸收劑 0.5份 銀系抗圍劑 0.4份
[0065] 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒的組合；
[0066] 所述抗氧劑為多酪抗氧劑1010與亞憐酸醋抗氧劑168摩爾比為1:1的組合；
[0067] 所述耐熱穩(wěn)定劑為甲醋基硫醇錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒摩爾比為1:3的組合；
[006引所述紫外線吸收劑水楊酸苯醋與2,4-二徑基二苯甲酬摩爾比1:05的組合；
[0069] 所述銀系抗菌劑為載銀憐酸錯(cuò)；
[0070] 并通過W下方法制備：
[0071] (1)將原料在真空下在50°C下干燥化后混合；
[0072] (2)將混合后的料在高速混合機(jī)中在230°C下，轉(zhuǎn)速為2000化/min烙融共混2.化得 復(fù)合母料；
[0073] (3)將母料進(jìn)行壓延成膜加工，得所述TPU薄膜。
[0074] 對(duì)比例1
[00 巧]CN 101935444A 中實(shí)施例 2。
[0076] 對(duì)比例2
[0077] 與實(shí)施例1不同之處在于:抗氧劑為抗氧劑1010與亞憐酸醋抗氧劑618摩爾比為1: 7的組合;耐熱穩(wěn)定劑為甲醋基硫醇錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋒摩爾比為1:0.2的組合。
[007引對(duì)比例3
[0079] 與實(shí)施例2不同之處在于:抗氧劑為抗氧劑1010,紫外線吸收劑水楊酸苯醋，耐熱 穩(wěn)定劑為硬脂酸鋒。
[0080] 對(duì)比例4
[0081] 與實(shí)施例3不同之處在于：聚醋型TPU顆粒100份、抗氧劑0.05份、耐熱穩(wěn)定劑8份、 紫外線吸收劑2份、銀系抗菌劑0.05份。
[0082] 性能測(cè)試
[0083] 將實(shí)施例1-3和對(duì)比例制得的薄膜產(chǎn)品經(jīng)過下面耐候性試驗(yàn)后進(jìn)行物性測(cè)試，結(jié) 果見表1。
[0084] 試驗(yàn)過程：
[00化]1)高溫-淋水循環(huán)80次，每次化。
[0086] a.升溫+恒溫總時(shí)間化；
[0087] b.試件表面溫度升至70°C ;
[0088] C.控制空氣溫度和試件表面溫度的均勻性；
[0089] d.升溫階段的濕度要求:15%;
[0090] e.淋水時(shí)間化；
[0091 ] f.淋水控制:淋水溫度(15°C )、淋水量、淋水均勻度、淋水的頻率；
[0092] g.靜置化。
[0093] 2)狀態(tài)調(diào)整至少4她。
[0094] 3)加熱-冷凍循環(huán)20次，每次2地。
[0095] a.升溫+恒溫總時(shí)間她，恒溫不小于化；
[0096] b.試件表面溫度升至50°C ;
[0097] C.控制空氣溫度和試件表面溫度的均勻性；
[0098] d.升溫階段的濕度要求:10% ;
[0099] e.降溫+恒溫16小時(shí)，恒溫不小于12h;
[0100] f.降溫至-20°C。
[0101] 4)狀態(tài)調(diào)整7天，檢驗(yàn)物性，并記錄數(shù)據(jù)。
[0102] 表1
[0103]
[0104] 從表1可知，本發(fā)明實(shí)施例1-3的聚氨醋彈性體薄膜試驗(yàn)后抗張強(qiáng)度保持90% W 上，而對(duì)比例1為80%，對(duì)比例2為81%，對(duì)比例3為80%，對(duì)比例4為83% ;試驗(yàn)后斷裂伸長(zhǎng)率 為初始的1.35倍W上，而對(duì)比例1為1.2，對(duì)比例2為1.19，對(duì)比例3為1.22，對(duì)比例4為1.24。
[0105] 對(duì)比例2的抗氧劑、耐熱穩(wěn)定劑使用的物質(zhì)的具體比例不在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，對(duì)比 例3的則是使用紫外線吸收劑、抗氧劑、耐熱穩(wěn)定劑不是本申請(qǐng)限定的，對(duì)比例4的抗氧劑、 耐熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、銀系抗菌劑的量不在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。然而，結(jié)果卻顯示，本發(fā) 明的產(chǎn)品的抗張強(qiáng)度保持和斷裂伸長(zhǎng)率在一段時(shí)間后均優(yōu)于對(duì)比例的，可見只有在本發(fā)明 限定的組分和相應(yīng)的含量范圍內(nèi)才能取得較好的效果。
[0106]
【申請(qǐng)人】聲明，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將上述實(shí)施例某 組分的具體含量點(diǎn)值，與
【發(fā)明內(nèi)容】
部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是 本發(fā)明的記載范圍之一，本申請(qǐng)為使說(shuō)明書簡(jiǎn)明，不再羅列運(yùn)些數(shù)值范圍。
[0107]
【申請(qǐng)人】聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的，但本發(fā)明并不局限于上述 操作步驟，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述操作步驟才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明所選用原料的等效替換及輔助成分的添加、具體 方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
[0108] W上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中 的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可W對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，運(yùn) 些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0109] 另外需要說(shuō)明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛 盾的情況下，可W通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可 能的組合方式不再另行說(shuō)明。
[0110] 此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可W進(jìn)行任意組合，只要其不違背本 發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高耐候TPU薄膜，按重量份數(shù)包括以下成分： 聚酯型TPU顆粒 100份 抗氧劑 0.1-5份 耐熱穩(wěn)定劑 0.1-5份 紫外線吸收劑 αι-i份 銀系抗菌劑 0.1-1份 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋅的組合。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高耐候TRJ薄膜，其特征在于，按重量份數(shù)包括以下成分： 聚酯型TPU顆粒 100份 抗氧劑 0.5-3份 耐熱穩(wěn)定劑 0.5-3份 紫外線吸收劑 0.3-1份 銀系抗菌劑 0.3-1份 其中，所述耐熱穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑和硬脂酸鋅的組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高耐候TPU薄膜，其特征在于，所述抗氧劑為多酚抗氧劑與 亞磷酸酯抗氧劑的組合； 優(yōu)選地，所述多酸抗氧劑為抗氧劑1010和/或抗氧劑10 76; 優(yōu)選地，所述亞磷酸酯抗氧劑為抗氧劑168和/或618。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述多酚抗氧劑與亞磷酸酯抗 氧劑的摩爾比為1:0.2-5,優(yōu)選為1:1-3。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述錫穩(wěn)定劑為有機(jī) 錫穩(wěn)定劑中一種或兩種以上的組合，優(yōu)選為硫醇有機(jī)錫穩(wěn)定劑中一種或兩種以上的組合， 更優(yōu)選為甲酯基硫醇錫穩(wěn)定劑； 優(yōu)選地，所述錫穩(wěn)定劑與硬脂酸鋅的摩爾比為1:0.5-3,優(yōu)選為1:1-2。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的高耐候ITU薄膜，其特征在于，所述紫外線吸收劑為 水楊酸酯類與苯酮類的組合;優(yōu)選為水楊酸苯酯與2，4-二羥基二苯甲酮的組合;更優(yōu)選為 水楊酸苯酯與2，4-二羥基二苯甲酮摩爾比1:05-3的組合； 優(yōu)選地，所述銀系抗菌劑為載銀磷酸鋯。7. 權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的TPU薄膜的制備方法，包括如下步驟： (1) 將原料干燥后混合； (2) 將混合后的料熔融共混得復(fù)合母料； (3) 將母料進(jìn)行吹膜、壓延或流延成膜加工，得所述ITU薄膜。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中所述干燥在真空下在50-70 °C下進(jìn)行2h以上，優(yōu)選3-6h。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，步驟（1)中所述混合在高速混合機(jī) 中進(jìn)行； 優(yōu)選地，所述混合的時(shí)間為lmin以上，優(yōu)選3-5min; 優(yōu)選地，所述混合時(shí)混合機(jī)轉(zhuǎn)速為20000r/min以上，優(yōu)選為30000-50000r/min。10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述熔融共混的 溫度為150-230 °C，時(shí)間為0.5-5h，優(yōu)選為1 -2h。
【文檔編號(hào)】C08K5/526GK105924939SQ201610403597
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】何建雄, 王良, 王一良
【申請(qǐng)人】東莞市雄林新材料科技股份有限公司